O regiune din creier de mărimea unei migdale reprezintă centrul care controlează procesul de îmbătrânire. Într-un laborator din New York, un grup special de şoareci este destinat să trăiască mai mult decât colegii lor de cuşcă. Muşchii lor vor rămâne puternici pentru mai mult timp. Creierele lor vor rămâne invulnerabile pentru o perioadă mai lungă. Când în cele din urmă vor muri, va fi după ce au trăit mai multe luni decât colegii lor.
Secretul longevităţii lor nu este un medicament sau un regim alimentar special. În schimb, Dongsheng Cai, care activează la Colegiul de Medicină Albert Einstein, pur şi simplu a redus nivelurile unei singure proteine numită NF – kB care se găseşte într-o regiune a creierului numită hipotalamus. Acest lucru a fost suficient pentru a le prelungi viaţa.
Hipotalamusul este o structură de dimensiunea unei migdale situată pe planşeul creierului. Este un centru care controlează multe aspecte ale vieţii noastre la care nu ne gândim în mod activ. Sistemul nervos îl alimentează cu informaţii despre starea organismului nostru şi despre lumea înconjurătoare, iar hipotalamusul le foloseşte pentru a coordona eliberarea de hormoni care influenţează foamea, setea, temperatura, ciclurile de somn etc.
În prezent, Cai a descoperit încă un rol vital al hipotalamusului care se adaugă la lista impresionantă deja cunoscută. Hipotalamusul este un centru de comandă care coordonează procesul de îmbătrânire al întregului organism. Prin manipularea proteinelor de la nivelul său, Cai a reuşit să accelereze sau să încetinească ritmul îmbătrânirii la şoareci.
Ştirile principale vor vorbi în mod inevitabil despre oameni de ştiinţă care descoperă fântâni care întineresc, dar asta ar fi doar o reclamă exagerată. Aşa cum subliniază Cai, "Noi nu putem împiedica îmbătrânirea". Deşi experimentele sale indică modalităţi de prelungire a vieţii sau de a evita problemele de sănătate care însoţesc vârsta înaintată, în trecut există numeroase presupuse progrese realizate în cadrul cercetărilor legate de îmbătrânire care au condus la numeroase false beneficii şi la situaţii în care se bate pasul pe loc. Este necesar ca alţi oameni de ştiinţă să repete aceste experimente pentru a demonstra că rezultatele nu sunt unele care nu pot fi repetate sau reproduse şi că acestea se aplică în aceeaşi măsură la oameni şi la şoareci.
Pe măsură ce îmbătrânim, organele noastre încep să se deterioreze în general. Este posibil ca acest lucru să se întâmple în mod independent şi la întâmplare. Dar studiile efectuate pe viermi şi pe muşte sugerează că anumite regiuni ale creierului ar putea ajuta la coordonarea acestui declin care are loc în întreg organismul. Cai a suspectat că hipotalamusul ar putea juca acest rol în creierul mamiferelor.
De la copil la adult
credit: classina.deviantart.com
Echipa lui a arătat că pe măsură ce şoarecii îmbătrânesc, proteina NF - kB devine mai activă în creierul lor, dar mai ales în hipotalamus. În etapa următoare, echipa a furnizat şoarecilor gene care au redus nivelurile de NF - kB la nivelul hipotalamusului acestora. Chiar dacă animalele depăşiseră deja destul de mult vârsta medie, pierderea proteinelor le-a prelungit viaţa cu aproximativ 10%. Iar dacă au avut mai puţină proteină NF - kB încă de la naştere, durata vieţii lor a fost cu 20% mai lungă, o prelungire cu aproximativ 7 luni.
Mai mult chiar, pe parcursul acestor luni suplimentare şoriceii au fost mai sănătoşi. şoarecii s-au comportat mai bine la testele cu labirint care le-au pus la încercare capacitatea de învăţare şi memorie, muşchii şi tendoanele lor au fost mai puternice, oasele lor au fost mai grele şi pielea lor a fost mai groasă. şi atunci când echipa Cai a livrat gene care au crescut nivelul de NF - kB, au văzut efectele opuse. Organismele rozătoarelor s-au deteriorat mai rapid şi acestea au murit în medie după 30 de luni.
"Acesta este un studiu genial", a declarat Caleb Finch de la Universitatea din California de Sud, care studiază procesul de îmbătrânire. În perioada anilor 1970, el a sugerat că hipotalamusul ar putea conţine stimulatoare ale procesului de îmbătrânire, iar aceste experimente îi sprijină ideile.
Schimbarea duratei de viaţă a unui animal este un lucru destul de uimitor, dar rezultatele sunt de asemenea importante, deoarece acestea sprijină existenţa unei legături strânse între procesul de îmbătrânire şi sistemul imunitar. Proteina NF – kB este o parte cheie a sistemului imunitar şi joacă rolul de "prim răspuns". Este activată de orice, începând de la radiaţii până la microbi care determină infecţii şi chiar de stres şi coordonează răspunsul sistemului imunitar la aceste potenţiale ameninţări. Aceasta include determinarea unei stări inflamatorii, în care echipele de celule pot distruge invadatorii şi repara daunele. Pe termen scurt, acest lucru ne salvează vieţile, dar pe termen lung, inflamaţia cronică poate contribui la apariţia a numeroase boli determinate de vârsta înaintată, cum ar fi cancerul şi bolile cardiace. Ar putea, de asemenea, să îmbătrânească întregul organism?
Echipa condusă de Cai a descoperit că la nivelul hipotalamusului care îmbătrâneşte se acumulează mai multe microglii, o clasă dedicată de celule inflamatorii ale sistemului imunitar din creier, care distrug microbii care determină apariţia infecţiilor şi îndepărtează reziduurile. Ele produc, de asemenea, proteina NF - kB, care influenţează neuronii din vecinătate să facă acelaşi lucru. Acest flux de NF - kB blochează gena hormonului numit GnRH.
Este o adevărată surpriză. GnRH este cel mai bine cunoscut ca şi hormon de reproducere. Acesta controlează dezvoltarea organelor noastre sexuale şi producerea de ouă şi spermă. De ce afectează procesul de îmbătrânire?
Pentru a afla, echipa condusă de Cai a injectat hormonul GnRH în hipotalamusul şoarecilor bătrâni. Cercetătorii au descoperit că hormonul declanşează producerea de noi neuroni (neurogeneza), nu numai în hipotalamus, dar şi în alte regiuni, cum ar fi hipocampul, care este implicat în memorie. Pe măsură ce şoarecii îmbătrânesc, aceasta linie de producţie se opreşte, dar GnRH poate reintra din nou în acţiune. Echipa a reuşit chiar să prelungească durata de viaţă a şoarecilor şi să întârzie declinul muşchilor, creierului şi oaselor acestor animale, prin injectarea lor cu GnRH.
Howard Chang de la Universitatea Stanford afirmă: "Dacă este reprodusă de către alte persoane, această lucrare oferă o dovadă în plus că îmbătrânirea este un proces dirijat, mai degrabă decât unul aleator. "Pe măsură ce şoarecii îmbătrânesc, la nivelul hipotalamusului se formează microglii care cresc nivelul de NF - kB la acest nivel. Acest lucru reduce nivelul de GnRH şi opreşte formarea altor neuroni. Nu ştim cu exactitate ce se întâmplă în continuare. Este posibil ca neuronii nou formaţi să afecteze mai multe organe diferite, iar pierderea lor duce la declinul general cu care ne confruntăm pe măsură ce îmbătrânim. Următorul pas este să ne dăm seama care este rolul acestor neuroni cu exactitate şi ce reţele stabilesc.
Dar haideţi să recapitulăm ce ştim deja, doar pentru a aprecia cât de bizară este această înlănţuire de rezultate. Avem un centru de susţinere a vieţii în creier, o proteină care coordonează sistemul imunitar şi un hormon care controlează organele noastre sexuale. Este oare posibil ca toate acestea să lucreze împreună pentru a influenţa ritmul cu care îmbătrânim?
La început, descoperirea realizată de Cai pare să fie una care unifică şi simplifică datele. Doar o mică parte a creierului poate influenţa procesul de îmbătrânire în cazul unui număr mare de organe. De fapt, această descoperire doar face lucrurile şi mai complicate decât erau înainte.
Traducere de Pavel Ecaterina după almond-sized-brain-region-is-control-centre-for-ageing cu acordul editorului
